Способ коррекции сферической аберрации, возникающей во время проведения эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии

Способ коррекции сферической аберрации, возникающей во время проведения эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а точнее к офтальмологии, и может быть использовано при проведении операции с помощью эксимерного лазера (ЛАСИК, ФРК, ЭПИЛАСИК) в коррекции миопии.

Из современного уровня техники известен способ проведения операции с помощью эксимерного лазера для коррекции миопии, включающий инстиллирование анестетика в оперируемый глаз, отслоение поверхностного лоскута роговицы, его поднятие вверх, воздействие на центральную часть стромы роговицы лучом лазера с целью коррекции зрения, репозицию лоскута (Kremer F., Dutek M. Excimer laser in situ keratomileusis // J.Refract. Surg. - 1995. - Vol.11. - Suppl. - P.244-247). Для коррекции гиперметропии абляцию проводят на периферической части стромы роговицы. Абляцию в основном выполняют диаметром 6 мм, т.к. в мезопических условиях (сумерки, полутьма) зрачок имеет диаметр 6 мм, следовательно абляция, выполненная с большим диаметром, никакого влияния на зрение оказывать не будет.

Недостатком способа является то, что после эксимерлазерной операции по поводу миопии при мезопических условиях ухудшается качество зрения, которое проявляется в снижении контрастной чувствительности. Вокруг светящихся предметов человек наблюдает появление ореолов, яркого свечения, лучистости. Особенно это становится опасным при вождении машины, управлении самолетом, поездом и при любой другой работе, связанной со зрительными нагрузками в условиях сниженной освещенности. Причиной этого явления (до эксимерлазерной операции пациент не имел этих проблем), как заключили офтальмохирурги и зарубежные, и российские, являются оптические аберрации глаз. При этом было отмечено, что после проведенной эксимерлазерной операции кривизна роговицы увеличивается на периферии и роговица становится асферичной.

В последние годы появились новые поколения эксимерных лазеров и диагностическое оборудование для регистрации и коррекции оптических аберраций глаз высших порядков (АВП), в частности сферической аберрации, которая влияет на сумеречное зрение. Была разработана концепция оптимизированного LASIK, согласно которой эксимерлазерная абляция полностью корригировала бы АВП, позволяя тем самым улучшить остроту зрения до ретинально лимитированного предела (MacRae S.M., Schwiegerling J., Snyder R. // J.Refract.Surg. - 2004. - Vol.20. - P.243-247). Однако вскоре стало очевидным, что «безаберрационная» коррекция невозможна, т.к. само формирование поверхностного диска (лоскута) и эксимерлазерная абляция приводят к увеличению АВП (Балашевич Л.И. Рефракционная хирургия - СПб., 2002). Шло время, анализировались результаты эксимерлазерных операций, и на сегодняшний день считается, что формирование поверхностного лоскута роговицы практически не оказывает влияния на сферическую аберрацию, зато после проведения абляции роговицы сферическая аберрация существенно возрастает (Jason P., Scott M., Geunyoung Y., Cynthia R., Ian G.С., David R.W. Separate effects of the microkeratomes incision and laser ablation on the eye's wave aberration // American Journal of Ophthalmology. August 2003. - Vol.136. - №2. - P.327-337).

Сферическая аберрация - аберрация линзы, заключающаяся в том, что широкий пучок монохроматического света, исходящий из точки, лежащей на главной оптической оси линзы, при прохождении через линзу пересекается не в одной, а во многих точках, расположенных на оптической оси на разном удалении от линзы, вследствие чего изображение получается нерезким. Лучи, входящие в линзу около ее края, пересекутся наиболее близко от ее центра, образуя свой фокус, а лучи, проходящие через ее центральную часть (параксиальные лучи), пересекутся на наибольшем расстоянии от центра линзы, образуя свой фокус. Сферическая аберрация может быть измерена с помощью аберрометра. Во всех известных нам аналогах говорится о том, что аберрацию определяют до проведения эксимерлазерной операции и во время операции корректируют абляцию именно на ту величину аберрации, которая была получена до операции. При этом констатируют, что полученные результаты существенных улучшений не дают, в частности остается проблема «сумерек» (Суханова Е.В., Карамян А.А. Изучение эффективности асферической оптимизированной кератоабляции (ORK-CAM) // Всероссийская научная конференция молодых ученых «Актуальные проблемы офтальмологии». - M., 2006. - С.321-323).

В результате можно сказать, что из доступных нам источников информации мы не обнаружили никакой конкретной информации (с цифрами) о том, что проводилась коррекция сферической аберрации, возникающей непосредственно при проведении эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии.

Задача изобретения - разработать способ коррекции сферической аберрации, возникающей во время проведения эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии слабой и средней степени, путем получения формы роговицы, максимально приближенной к сфере.

Технический результат - качественное зрение как днем, так и в мезопических условиях (сумерки, полутьма).

Указанный технический результат может быть получен, если в способе коррекции сферической аберрации, возникающей во время проведения эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии слабой и средней степени, кератоабляцию выполняют комбинированной, причем сначала выполняют миопическую абляцию, при этом глубина абляции соответствует величине корректируемой близорукости, увеличенной на 2,0 D при слабой степени миопии и на 2,5 D при средней степени миопии, а затем выполняют гиперметропическую абляцию глубиной, соответствующей 1,0 D при слабой степени миопии и 1,5 D при средней степени миопии.

Среди существенных признаков, характеризующих способ, все признаки являются отличительными (пионерское решение):

- кератоабляцию выполняют комбинированной,

- сначала выполняют миопическую абляцию, при этом глубина абляции соответствует величине корректируемой близорукости, увеличенной на 2,0 D при слабой степени миопии и на 2,5 D при средней степени миопии,

- затем выполняют гиперметропическую абляцию глубиной, соответствующей 1,0 D при слабой степени миопии и 1,5 D при средней степени миопии.

Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь.

Сферическая аберрация может быть измерена с помощью аберрометра. Сферическая аберрация глаза, измеренная до операции ЛАСИК по поводу миопии, значительно меньше, чем измеренная после операции. Увеличение сферической аберрации после операции ЛАСИК в коррекции миопии приводит к ухудшению качества сумеречного зрения.

Исследования зарубежных офтальмохирургов последних 2-3-х лет (Jason P., Scott М., Geunyoung Y., Cynthia R., Ian G.C., David R.W. Separate effects of the microkeratomes incision and laser ablation on the eye's wave aberration // American Journal of Ophthalmology, - 2003. - Vol.136. - №2. - P.327-337) и наш практический опыт показывает, что сферическая аберрация глаза значительно увеличивается (индуцируется) в ходе эксимерлазерной операции в результате абляции роговицы, т.е. когда происходит процесс испарения роговицы. Роговица состоит из множества нитей-фибрилл, натянутых от лимба к лимбу. В ходе миопической абляции осуществляется испарение (удаление) центральной части нитей-фибрилл, после чего периферическая освободившаяся часть нитей-фибрилл, сокращаясь, подтягивается от центра к лимбу и вниз, делая при этом роговицу круче в периферической части. При прохождении луча света через более крутую периферическую часть роговицы (это происходит во время сумерек, т.к. зрачок расширен именно при слабом освещении) происходит чрезмерное его преломление и при этом он фокусируется не на сетчатке, а перед ней в отличие от лучей, проходящих через центральные части роговицы (явление сферической аберрации).

По данным исследований как российских, так и зарубежных офтальмологов известно, что степень увеличения сферической аберрации прямо пропорциональна степени устраняемой близорукости, то есть глубине абляции. Так при большей глубине миопической абляции в результате испарения большего количества фибрилл в центре роговицы оказывается отсеченным большее количество фибрилл на периферии роговицы, при этом происходит сокращение фибрилл к периферии и соответственно поверхность роговицы на периферии становится круче по сравнению с центром и преломляет лучи такая роговица на периферии сильнее (фокус расположен перед сетчаткой).

Также по данным последних исследований известно, что при гиперметропической абляции в результате испарения большего количества фибрилл на периферии роговицы оказывается отсеченным большее количество фибрилл в центре роговицы, при этом происходит сокращение фибрилл к центру и соответственно поверхность роговицы на периферии становится более плоской по сравнению с центром. Вышеназванные эффекты при одинаковых величинах коррекции рефракции выражены по-разному: при гиперметропической абляции в большей степени, чем при миопической (Llorente L., Barbero S., Merayo J., Marcos S. Total and corneal optical aberrations induced by laser in situ keratomileusis for hyperopia // Journal of Refractive Surgery. - 2004. - Vol.20. - P.203-216).

Мы же, комбинируя миопическую и гиперметропическую абляцию, добиваемся по окончании операции сферичной формы роговицы, а следовательно, преломляющая сила центра роговицы и периферии будут практически равны.

Согласно нашей технологии, выполнив миопическую абляцию (заданную), получили увеличение кривизны периферической части роговицы, следовательно, необходимо выполнить гиперметропическую абляцию (чтобы убрать кривизну периферической части). Но, выполнив ее, получили увеличение кривизны центральной части роговицы, и теперь, чтобы получить требуемую рефракцию, следует вновь выполнить миопическую абляцию центральной зоны роговицы. Чтобы не выполнять лазерную операцию в 3 этапа (миопическая абляция, далее гиперметропическая и вновь миопическая), мы свели технологию к двум этапам: миопическая абляция и гиперметропическая, при этом сложили чисто математически значения двух миопических абляций и именно с таким суммарным значением стали проводить миопическую абляцию.

Что касается глубины абляции, которая соответствует (согласно изобретению) при миопической абляции величине корректируемой близорукости, увеличенной на 2,0 D при слабой степени миопии и увеличенной на 2,5 D при средней степени миопии, а при выполняемой вторым этапом гиперметропической абляции соответствует 1,0 D при слабой степени миопии и 1,5 D при средней степени, то эти величины получены на основании клинических исследований в нашем Центре на группе из 45 пациентов. О том, что глаза, прооперированные по заявляемой технологии, имеют поверхность роговицы, максимально приближенную к сферической форме, говорят кератотопограммы, которые показывают практически полное отсутствие значительных колебаний оптической силы передней поверхности роговицы от центра к периферии. При этом обладатели этих глаз - пациенты - имеют качественное и дневное, и сумеречное зрение, которое определяется стандартизированным тестом по измерению контрастной чувствительности глаз (прибор VECTORVISION CSV-1000).

Способ осуществляется следующим образом.

Эксимерлазерную операцию осуществляют на эксимерном лазере фирмы Zeiss-Meditec - Mel 80, с диаметром лазерного луча 0,7 мм с гауссовским профилем луча.

Производят инстиллирование анестетика в оперируемый глаз, отслоение поверхностного лоскута роговицы, его поднятие вверх, далее выполняют первый этап операции: миопическую абляцию глубиной, соответствующей величине корректируемой близорукости, увеличенной на 2,0 D при слабой степени миопии и на 2,5 D при средней степени миопии, а затем проводят второй этап операции: гиперметропическую абляцию глубиной, соответствующей 1,0 D при слабой степени миопии и 1,5 D при средней степени миопии.

До и после операции величину сферической аберрации измеряли при помощи аберрометра WASCA-Analyser - фирмы Zeiss-Meditec. Результаты измерений показывали отсутствие изменений величины сферической аберрации после проведения абляции роговицы.

Следует отметить, что при слабой степени близорукости данная технология применима на практике лишь при степени близорукости не менее -2,5 D. При близорукости от -0,25 до -2,25 (включительно) глубина абляции небольшая, и она не вызывает значительного увеличения кривизны на периферии, а следовательно, у этих пациентов не возникает проблем со зрением в сумерках, следовательно, коррекцию сферической аберрации производить нет необходимости. Применение этой технологии ограничено при высокой степени близорукости. Причина в том, что, как видно из технологии операции, глубина миопической абляции должна быть увеличена по сравнению с величиной корректируемой близорукости, однако выполнить это условие при высокой степени близорукости редко удается из-за лимита толщины роговицы (ведь высокая степень сама по себе подразумевает абляцию большей глубины).

Пример 1.

Пациент Рыженкова О., карта №356218, 23 лет, обратилась с жалобами на низкую остроту зрения на оба глаза.

Острота зрения до операции:

Vis OD 0.05 sph - 5.25 D cyl н/к=1.0

Vis OS 0.05 sph - 5.25 D cyl н/к=1.0

Диагноз: Миопия средней степени обоих глаз.

Пациенту до операции была проведена аберрометрия (измерение величины сферической аберрации) на аберрометре WASCA-Analyser фирмы Zeiss Meditec. Сферическая аберрация, выраженная в полиномах Zernike (Zernike Polynomials) в колонке Zernike Term, обозначается на карте аберраций в колонке справа как Z(4,0), величина сферической аберрации в микронах отображается в колонке Value рядом с обозначением сферической аберрации Z(4,0). Так как речь идет только о сферической аберрации, все остальные цифры в данном исследовании не анализируются. До операции величина сферической аберрации составляла -0,290 мкм для правого глаза и -0,280 мкм для левого глаза.

По заявленной технологии на обоих глазах была выполнена эксимерлазерная операция в два этапа.

На первом этапе выполняли миопическую абляцию, соответствующую степени корректируемой миопии (-5.25) D плюс (-2.5) D (согласно формуле изобретения), что в сумме всего составило (-7.75) D.

На втором этапе выполняли гиперметропическую абляцию, соответствующую (+1.5) D (согласно формуле изобретения).

Острота зрения на первые сутки после операции:

Vis OD 1.0 sph н/к cyl н/к

Vis OS 1.0 sph н/к cyl н/к

На первые сутки после операции была выполнена кератотопография на топографе Humphrey ATLAS Corneal Topography System фирмы Carl Zeiss.

На кератотопограмме в столбце цифр слева указаны: первой цифрой - диаметр зоны измерения в миллиметрах от 0 до 10 мм, второй цифрой оптическая сила передней поверхности роговицы в пределах этой зоны, выраженная в диоптриях (D). На кератотопограмме видно отсутствие значительных колебаний оптической силы передней поверхности роговицы от центральной зоны, обозначенной на кератотопограмме как (0 мм) к периферической зоне диаметром 6 мм, обозначенной на кератотопограмме как (6 мм), что подтверждает наличие сферичной формы передней поверхности роговицы, что и требовалось получить.

На первые сутки после операции была проведена аберрометрия (измерение величины сферической аберрации) на аберрометре WASCA-Analyser фирмы Zeiss Meditec. Величина сферической аберрации, выраженная в полиномах Zernike, обозначенная на карте аберраций как Z(4,0), после операции составляла -0,304 мкм для правого глаза и -0,270 мкм для левого глаза. Полученные величины сферической аберрации после операции соизмеримы с дооперационными, то есть увеличение сферической аберрации глаз после абляции роговицы не наблюдается:

OD -0,290 мкм до операции ˜ -0,304 мкм после операции

OS -0,280 мкм до операции ˜ -0,270 мкм после операции

Отклонения в величинах сферической аберрации глаза в пределах 0,1 мкм составляют погрешность измерения прибора.

Пациенту на первые сутки после операции была проведена визоконтрастометрия на приборе VECTORVISION CSV-1000. Контрастная чувствительность обоих глаз после операции не изменилась (не снизилась). У пациента после операции отсутствовали жалобы на ухудшение качественного зрения в темное время суток, отсутствовали эффекты появления ореолов (halo), лучистости (starburst), яркого свечения (glare), вокруг источников света в мезопических условиях.

Пример 2.

Пациент Мусонов В., карта №348035 (см. Приложение №1, фиг.1-3), 22 лет, обратился с жалобами на низкую остроту зрения на оба глаза.

Острота зрения до операции:

Vis OD 0.05 sph - 2.5 D cyl н/к=1.0

Vis OS 0.05 sph - 2.5 D cyl н/к=1.0

Диагноз: Миопия слабой степени обоих глаз.

Пациенту до операции была проведена аберрометрия (измерение величины сферической аберрации) на аберрометре WASCA-Analyser фирмы Zeiss Meditec. Величина сферической аберрации, выраженная в полиномах Zernike, обозначенная на карте аберраций как Z(4,0), до операции составляла -0,050 мкм для правого глаза и -0,040 мкм для левого глаза.

По заявленной технологии на обоих глазах была выполнена эксимерлазерная операция в два этапа.

На первом этапе выполняли миопическую абляцию, соответствующую степени корректируемой миопии (-2.5) D плюс (-2.0) D (согласно формуле изобретения), что в сумме всего составило (-4.5) D.

На втором этапе выполняли гиперметропическую абляцию, соответствующую (+1.0) D (согласно формуле изобретения).

Острота зрения на первые сутки после операции:

Vis OD 1.0 sph н/к cyl н/к

Vis OS 1.0 sph н/к cyl н/к

На первые сутки после операции была выполнена кератотопография на топографе Humphrey ATLAS Corneal Topography System фирмы Carl Zeiss.

Кератотопография подтвердила отсутствие значительных колебаний оптической силы передней поверхности роговицы от центральной зоны, обозначенной на кератотопограмме как (0 мм) в столбце цифр слева к периферической зоне диаметром 6 мм, обозначенной на кератотопограмме как (6 мм), что подтверждает наличие сферичной формы передней поверхности роговицы, что и требовалось получить.

На первые сутки после операции была проведена аберрометрия (измерение величины сферической аберрации) на аберрометре WASCA-Analyser фирмы Zeiss Meditec. Величина сферической аберрации, выраженная в полиномах Zernike, обозначенная на карте аберраций как Z(4,0), после операции составляла -0,057 мкм для правого глаза и -0,030 мкм для левого глаза. Полученные величины сферической аберрации после операции соизмеримы с дооперационными, то есть увеличение сферической аберрации после абляции роговицы не наблюдается:

OD -0,050 мкм до операции ˜ -0,057 мкм после операции

OS -0,040 мкм до операции ˜ -0,030 мкм после операции

Пациенту на первые сутки после операции была проведена визоконтрастометрия на приборе VECTORVISION CSV-1000. Контрастная чувствительность обоих глаз после операции не изменилась (не снизилась). У данного пациента также после операции отсутствовали жалобы на ухудшение качественного зрения в темное время суток, отсутствовали эффекты появления ореолов (halo), лучистости (starburst), яркого свечения (glare), вокруг источников света в мезопических условиях.

Пример 3.

Для показательного сравнения приводим данные проведенной эксимерной лазерной операции по стандартной технологии без коррекции сферической аберрации, возникающей при абляции у пациента с миопией, соответствующей миопии пациента в примере №1 (где операция проводилась согласно изобретению).

Пациент Броневицкий А., карта №334947 (см. Приложение №2, фиг.4-6), 24 лет, обратился с жалобами на низкую остроту зрения на правый глаз.

Острота зрения до операции Vis OD 0.05 sph - 5.25 D cyl н/к=1.0.

Диагноз: Миопия средней степени правого глаза.

На кератотопограмме пациента после операции видно увеличение оптической силы передней поверхности роговицы от центральной зоны 0 мм к периферической зоне диаметром 6 мм, что подтверждает асферичность формы передней поверхности роговицы.

Величина сферической аберрации выраженная в полиномах Zernike, обозначенная на карте аберраций как Z(4,0): OD -0,029 мкм до операции, -1,028 мкм после операции, то есть произошло значительное увеличение сферической аберрации глаза после абляции роговицы. Острота зрения на первые сутки после операции Vis OD 1.0 sph н/к cyl н/к.

Пациенту на первые сутки после операции была проведена визоконтрастометрия на приборе VECTORVISION CSV-1000. Контрастная чувствительность после операции снизилась. После операции отмечалось ухудшение качественного зрения в темное время суток, присутствовали эффекты появления ореолов (halo), лучистости (starburst), яркого свечения (glare), вокруг источников света в мезопических условиях, что создавало зрительный дискомфорт пациенту в темное время суток.

Этот пример (пример 3) показал, что в сравнении с примером 1 оба пациента, имея одинаковую величину миопии до операции и одинаковую остроту зрения после операции, но будучи пролечеными разными способами (пример 1 - согласно формуле изобретения, а пример 3 по стандартной технологии), получили разное качество зрения в условиях пониженной освещенности.

Заявляемым способом в ЕЦ МНТК «Микрохирургия глаза» прооперировано 25 пациентов с миопией слабой степени и 42 пациента с миопией средней степени. У всех прооперированных пациентов было получено качественное дневное и сумеречное зрение.

Пациенты даже не могли предположить того, что если бы они были прооперированы по стандартной технологии, то качество сумеречного зрения их вряд ли бы устроило.

Технология эксимерлазерной хирургии в коррекции миопии, разработанная в нашем Центре, дала прекрасные результаты и позволила дать пациентам максимально возможное качественное зрение за счет коррекции сферической аберрации, возникающей во время эксимерлазерной абляции роговицы.

Способ коррекции сферической аберрации, возникающей во время проведения эксимерлазерной абляции роговицы в коррекции миопии слабой и средней степени, состоящий в том, что кератоабляцию выполняют комбинированной, причем сначала выполняют миопическую абляцию, при этом глубина абляции соответствует величине корректируемой близорукости, увеличенной на 2,0 D при слабой степени миопии и на 2,5 D при средней степени миопии, а затем выполняют гиперметропическую абляцию глубиной, соответствующей 1,0 D при слабой степени миопии и 1,5 D при средней степени.